JPH06296863A - 活性炭焼結体およびその製造方法 - Google Patents
活性炭焼結体およびその製造方法Info
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Landscapes
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- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
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- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 浄水処理や脱臭目的その他に使用される活性
炭を焼結成形せしめ、その利用作用を容易化した製品を
提供する。 【構成】 活性炭１００重量部と金属焼結材１００〜１
２００重量部を金属質焼結材が活性炭粒子間に介在する
ように焼結する。
炭を焼結成形せしめ、その利用作用を容易化した製品を
提供する。 【構成】 活性炭１００重量部と金属焼結材１００〜１
２００重量部を金属質焼結材が活性炭粒子間に介在する
ように焼結する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は活性炭焼結体およびその
製造方法に係り、浄水処理や脱臭目的その他に使用され
る活性炭を焼結成形せしめ、その利用作用を容易化した
新しい製品を提供しようとするものである。
製造方法に係り、浄水処理や脱臭目的その他に使用され
る活性炭を焼結成形せしめ、その利用作用を容易化した
新しい製品を提供しようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】活性炭は気体、液体などを清浄化する目
的において従来から種々に用いられているが、この活性
炭はその製造過程で得られたままの粒状体としての利用
が一般的であり、不定形の粒状物を袋詰めまたは箱詰め
などにして取扱われ、使用に当っては適宜に分取して夫
々の用途に供されている。
的において従来から種々に用いられているが、この活性
炭はその製造過程で得られたままの粒状体としての利用
が一般的であり、不定形の粒状物を袋詰めまたは箱詰め
などにして取扱われ、使用に当っては適宜に分取して夫
々の用途に供されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
活性炭は不定形であることからどのような形態としてで
も使用することができるメリットがあるとしても夫々の
使用目的に応じて袋その他の収容部体を準備しなければ
ならず、また一々分取しなければならないので取扱い上
頗る煩雑である。
活性炭は不定形であることからどのような形態としてで
も使用することができるメリットがあるとしても夫々の
使用目的に応じて袋その他の収容部体を準備しなければ
ならず、また一々分取しなければならないので取扱い上
頗る煩雑である。
【０００４】また、このような活性炭が管路または流路
内に設けることによって流通する液体または気体の全般
に対して浄化目的を達し得ることとなるが、前記のよう
に不定形である活性炭を管路内の如きに安定且つ均一状
態にセットすることは頗る困難であって、成程鋼材など
による容器内に収容したとしても、流路を横断した状態
で均一に分布設定することが困難であるし、仮りに設定
できてもそれなりの速度と圧力を以て流体が通過するこ
とによってその分布状態が変動し適切な作用を求め得な
い。
内に設けることによって流通する液体または気体の全般
に対して浄化目的を達し得ることとなるが、前記のよう
に不定形である活性炭を管路内の如きに安定且つ均一状
態にセットすることは頗る困難であって、成程鋼材など
による容器内に収容したとしても、流路を横断した状態
で均一に分布設定することが困難であるし、仮りに設定
できてもそれなりの速度と圧力を以て流体が通過するこ
とによってその分布状態が変動し適切な作用を求め得な
い。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来技術における課題を解決することについて検討を重
ね、前述したような不定形の活性炭をブロック化して成
形せしめ、それによって定形活性炭としての利用を図ら
しめ、それなりの速度や圧力条件の下に通過する管路内
流体などに対して安定且つ的確な浄化作用を実現するこ
とに成功したものであって、以下の如くである。
従来技術における課題を解決することについて検討を重
ね、前述したような不定形の活性炭をブロック化して成
形せしめ、それによって定形活性炭としての利用を図ら
しめ、それなりの速度や圧力条件の下に通過する管路内
流体などに対して安定且つ的確な浄化作用を実現するこ
とに成功したものであって、以下の如くである。
【０００６】（１） 活性炭１００重量部と金属質焼結
材１００〜１２００重量部より成り、金属質焼結材が活
性炭粒子間に介在して焼結されたことを特徴とする活性
炭焼結体。
材１００〜１２００重量部より成り、金属質焼結材が活
性炭粒子間に介在して焼結されたことを特徴とする活性
炭焼結体。
【０００７】（２） 活性炭粒子と金属質焼結材との混
合焼結層に対し、実質的に金属質焼結材を主体とした金
属質焼結表面層を形成し、該金属質焼結表面層に径１〜
５０μm の細孔を主体として形成したことを特徴とする
活性炭焼結体。
合焼結層に対し、実質的に金属質焼結材を主体とした金
属質焼結表面層を形成し、該金属質焼結表面層に径１〜
５０μm の細孔を主体として形成したことを特徴とする
活性炭焼結体。
【０００８】（３） 金属質焼結材が１００メッシュ以
下とされた銅、錫、ニッケル、銀または銅系、錫系、ニ
ッケル系、銀系合金の粉末による被覆層が焼結組織とし
て活性炭粒子間に形成されたことを特徴とする前記
（１）項または（２）項に記載の活性炭焼結体。
下とされた銅、錫、ニッケル、銀または銅系、錫系、ニ
ッケル系、銀系合金の粉末による被覆層が焼結組織とし
て活性炭粒子間に形成されたことを特徴とする前記
（１）項または（２）項に記載の活性炭焼結体。
【０００９】（４） １００メッシュ以下とされた金属
質焼結材粉末、0.１〜１０mmあるいは0.１mm以下に破砕
された活性炭粒子と結合材を混合し、活性炭粒子に金属
質焼結材粉末を被覆層着させる造粒工程と、その後所定
形態に成形し、該成形体に対し焼結処理する工程から成
ることを特徴とする活性炭焼結体の製造方法。
質焼結材粉末、0.１〜１０mmあるいは0.１mm以下に破砕
された活性炭粒子と結合材を混合し、活性炭粒子に金属
質焼結材粉末を被覆層着させる造粒工程と、その後所定
形態に成形し、該成形体に対し焼結処理する工程から成
ることを特徴とする活性炭焼結体の製造方法。
【００１０】（５） 液状とされた粘着材を用いて活性
炭粒子に対する金属質焼結材粉末の被覆層着を図ること
を特徴とする前記（４）項に記載の活性炭焼結体の製造
方法。
炭粒子に対する金属質焼結材粉末の被覆層着を図ること
を特徴とする前記（４）項に記載の活性炭焼結体の製造
方法。
【００１１】（６） 0.１〜１０mmあるいは0.１mm以下
に粉砕された活性炭粒子に１００メッシュ以下とされた
金属質焼結材粉末を液体の存在下で被覆層着させた泥漿
状としたものにより所定形態に成形し、該成形体を焼結
処理することを特徴とする活性炭焼結体の製造方法。
に粉砕された活性炭粒子に１００メッシュ以下とされた
金属質焼結材粉末を液体の存在下で被覆層着させた泥漿
状としたものにより所定形態に成形し、該成形体を焼結
処理することを特徴とする活性炭焼結体の製造方法。
【００１２】（７） 容器内に活性炭粒子と金属質焼結
材粉末とを交互に層として装入してから振動を付与して
金属質焼結材粉末を活性炭粒子間に充填せしめ、該金属
質焼結材粉末充填状態で焼結処理することを特徴とする
活性炭焼結体の製造方法。
材粉末とを交互に層として装入してから振動を付与して
金属質焼結材粉末を活性炭粒子間に充填せしめ、該金属
質焼結材粉末充填状態で焼結処理することを特徴とする
活性炭焼結体の製造方法。
【００１３】
【作用】活性炭１００重量部と金属質焼結材１００〜１
２００重量部より成ることによって適切な活性炭焼結体
が得られる。即ち活性炭が１００重量部に対し金属質焼
結材が１００重量部未満のものにおいては得られた焼結
体における強度が不充分で取扱い中などにおいて崩壊が
発生し利用上支障を来す。これに対し金属質焼結材が１
２００重量部を超えるものにおいては活性炭としての機
能が乏しいことになり、好ましい吸着、脱臭作用が得ら
れないことからやはり利用上において好ましいものとな
らない。
２００重量部より成ることによって適切な活性炭焼結体
が得られる。即ち活性炭が１００重量部に対し金属質焼
結材が１００重量部未満のものにおいては得られた焼結
体における強度が不充分で取扱い中などにおいて崩壊が
発生し利用上支障を来す。これに対し金属質焼結材が１
２００重量部を超えるものにおいては活性炭としての機
能が乏しいことになり、好ましい吸着、脱臭作用が得ら
れないことからやはり利用上において好ましいものとな
らない。
【００１４】金属質焼結材粉末が活性炭粒子間に介在し
て焼結されたことにより焼結体としての結合性を確保
し、しかも活性炭粒子における多孔組織を利用した液体
その他の清浄化ないし脱臭、吸着作用を有効に得しめる
ことができる。
て焼結されたことにより焼結体としての結合性を確保
し、しかも活性炭粒子における多孔組織を利用した液体
その他の清浄化ないし脱臭、吸着作用を有効に得しめる
ことができる。
【００１５】活性炭粒子と金属質焼結材との混合焼結層
に対し、実質的に金属質焼結材を主体とした金属質焼結
表面層を形成し、該金属質焼結表面層に径１〜５０μm
の細孔を主体として形成したことにより金属質焼結表面
層で活性炭焼結体の強度を高め、しかも該金属質焼結表
面層における前記細孔組織で液体または気体の透過性を
確保して好ましい濾過作用を実現する。前記細孔の大き
さは気体透過を目的とする場合には５μm 以下、液体透
過を目的とする場合には５μm 以上を主体とするが、前
記のように１〜５０μm を主体として形成されたものは
液体または気体の双方に利用することができる。
に対し、実質的に金属質焼結材を主体とした金属質焼結
表面層を形成し、該金属質焼結表面層に径１〜５０μm
の細孔を主体として形成したことにより金属質焼結表面
層で活性炭焼結体の強度を高め、しかも該金属質焼結表
面層における前記細孔組織で液体または気体の透過性を
確保して好ましい濾過作用を実現する。前記細孔の大き
さは気体透過を目的とする場合には５μm 以下、液体透
過を目的とする場合には５μm 以上を主体とするが、前
記のように１〜５０μm を主体として形成されたものは
液体または気体の双方に利用することができる。
【００１６】金属質焼結材が１００メッシュ以下とされ
た銅、錫、ニッケル、銀または銅系、錫系、ニッケル
系、銀系合金の粉末による被覆層が焼結組織として活性
炭粒子間に形成されたことにより活性炭粒子相互の交点
部分において好ましい金属質焼結材による焼結部を形成
して所定形態に成形する。
た銅、錫、ニッケル、銀または銅系、錫系、ニッケル
系、銀系合金の粉末による被覆層が焼結組織として活性
炭粒子間に形成されたことにより活性炭粒子相互の交点
部分において好ましい金属質焼結材による焼結部を形成
して所定形態に成形する。
【００１７】１００メッシュ以下とされた金属質焼結材
粉末、0.１〜１０mmあるいは0.１mm以下に破砕された活
性炭粒子と結合材を混合し、活性炭粒子に金属質焼結材
粉末を被覆層着させる造粒工程の後所定形態に成形し、
該成形体に対し焼結処理することにより金属質焼結材粉
末を活性炭粒子に対して略安定して層着せしめ、該金属
質焼結材粉末を介して適切な強度をもった焼結体を得し
め、しかも活性炭粒子における吸着作用を有効に得しめ
る。
粉末、0.１〜１０mmあるいは0.１mm以下に破砕された活
性炭粒子と結合材を混合し、活性炭粒子に金属質焼結材
粉末を被覆層着させる造粒工程の後所定形態に成形し、
該成形体に対し焼結処理することにより金属質焼結材粉
末を活性炭粒子に対して略安定して層着せしめ、該金属
質焼結材粉末を介して適切な強度をもった焼結体を得し
め、しかも活性炭粒子における吸着作用を有効に得しめ
る。
【００１８】液状とされた粘着材を用いて活性炭粒子に
対する金属質焼結材粉末の被覆層着を図ることにより金
属質焼結材粉末を安定に層着し、比較的少ない金属質焼
結材粉末で有効な被覆を図る。なお用いられた粘着材は
焼結によって気散せしめられ、得られた焼結体には実質
的に残らない。
対する金属質焼結材粉末の被覆層着を図ることにより金
属質焼結材粉末を安定に層着し、比較的少ない金属質焼
結材粉末で有効な被覆を図る。なお用いられた粘着材は
焼結によって気散せしめられ、得られた焼結体には実質
的に残らない。
【００１９】0.１〜１０mmあるいは0.１mm以下に粉砕さ
れた活性炭粒子に１００メッシュ以下とされた金属質焼
結材粉末を液体の存在下で被覆層着させた泥漿状とした
ものにより所定形態に成形することにより金属質焼結材
粉末泥漿が活性炭粒子に対し適切に覆着され、この覆着
された金属質焼結材粉末泥漿が活性炭粒子間の接合部に
凝集された状態として成形される。
れた活性炭粒子に１００メッシュ以下とされた金属質焼
結材粉末を液体の存在下で被覆層着させた泥漿状とした
ものにより所定形態に成形することにより金属質焼結材
粉末泥漿が活性炭粒子に対し適切に覆着され、この覆着
された金属質焼結材粉末泥漿が活性炭粒子間の接合部に
凝集された状態として成形される。
【００２０】上記のようにして所定形態に成形されたも
のは略一定形態を保持したものとして得られ、斯かる成
形体に対し焼結処理することにより活性炭粒子間の接合
点に金属質焼結部が得られて目的の活性炭焼結体が得ら
れる。なお前述したような金属質焼結材粉末泥漿によっ
て閉塞状態とされていた活性炭の多孔組織の開口部は焼
結時において封入された空気の膨脹などによって再開口
され、該活性炭多孔組織における浄化、吸収機能を有効
に発揮し得る状態となる。
のは略一定形態を保持したものとして得られ、斯かる成
形体に対し焼結処理することにより活性炭粒子間の接合
点に金属質焼結部が得られて目的の活性炭焼結体が得ら
れる。なお前述したような金属質焼結材粉末泥漿によっ
て閉塞状態とされていた活性炭の多孔組織の開口部は焼
結時において封入された空気の膨脹などによって再開口
され、該活性炭多孔組織における浄化、吸収機能を有効
に発揮し得る状態となる。
【００２１】容器内に活性炭粒子と金属質焼結材粉末と
を交互に層として装入してから振動を付与して金属質焼
結材粉末を活性炭粒子間に充填せしめ、該金属質焼結材
粉末充填状態で焼結処理することにより、特別な造粒工
程および泥漿状態とする工程を必要としないで目的の焼
結体を得しめる。
を交互に層として装入してから振動を付与して金属質焼
結材粉末を活性炭粒子間に充填せしめ、該金属質焼結材
粉末充填状態で焼結処理することにより、特別な造粒工
程および泥漿状態とする工程を必要としないで目的の焼
結体を得しめる。
【００２２】なお前記のように活性炭粒子と金属質焼結
材粉末とを層として装入し振動を付与して焼結材粉末を
活性炭粒子間の間隙に充填するに当っては活性炭粒子と
金属質焼結材粉末の性状を考慮して実施することが好ま
しい。即ち前記両材料の材質、粒度、粒形などにより充
填状態が変化し、焼結後の活性炭焼結体の品質に影響を
来すことが確認される。
材粉末とを層として装入し振動を付与して焼結材粉末を
活性炭粒子間の間隙に充填するに当っては活性炭粒子と
金属質焼結材粉末の性状を考慮して実施することが好ま
しい。即ち前記両材料の材質、粒度、粒形などにより充
填状態が変化し、焼結後の活性炭焼結体の品質に影響を
来すことが確認される。
【００２３】即ち、本発明者等が最も多く採用実験した
活性炭単味（金属質焼結材で造粒していないもの）に充
填する場合は、Cu−３０％Ni粉は粒度に拘わらず、振動
処理により活性炭粒子間に充填されるが、Cu−９％Snは
−３２５メッシュでも活性炭粒子間に充填されず、焼結
後の強度が不充分である。これはCu−３０％Niの粒形が
球状であるのに対してCu−９％Snは不規則形状であるこ
となどによるものと認められる。
活性炭単味（金属質焼結材で造粒していないもの）に充
填する場合は、Cu−３０％Ni粉は粒度に拘わらず、振動
処理により活性炭粒子間に充填されるが、Cu−９％Snは
−３２５メッシュでも活性炭粒子間に充填されず、焼結
後の強度が不充分である。これはCu−３０％Niの粒形が
球状であるのに対してCu−９％Snは不規則形状であるこ
となどによるものと認められる。
【００２４】これに対し、活性炭粉末に対し金属質焼結
材粉末による造粒工程を施した活性炭に充填する場合に
は、−２００メッシュのCu−３０％Niでは何れの場合も
活性炭粒子間に充填が行われるが、−１５０メッシュで
は充填が行われない場合がある。即ち、これは造粒工程
での差異によるものと考えられ（造粒に用いた金属粉の
量、ＰＶＡの量など）、活性炭粒子間への充填の程度如
何が強度に影響すると推定されるが、５０kg／cm2 以上
程度の強度は何れにしても容易に得られ、その利用上は
殆んど影響がない。
材粉末による造粒工程を施した活性炭に充填する場合に
は、−２００メッシュのCu−３０％Niでは何れの場合も
活性炭粒子間に充填が行われるが、−１５０メッシュで
は充填が行われない場合がある。即ち、これは造粒工程
での差異によるものと考えられ（造粒に用いた金属粉の
量、ＰＶＡの量など）、活性炭粒子間への充填の程度如
何が強度に影響すると推定されるが、５０kg／cm2 以上
程度の強度は何れにしても容易に得られ、その利用上は
殆んど影響がない。
【００２５】
【実施例】上記したような本発明について説明すると、
本発明者等は活性炭を成形ブロック化することについて
検討を重ねた結果、金属質焼結材粉末を用いて活性炭の
焼結体を得ることが好ましいブロック化を得しめる手法
との結論に達した。然しこの活性炭は多孔組織材で軽量
であるのに対し、焼結材粉末たる金属材は重量が大で異
質であって、これを均等に混合することは特別な混合法
を用いても容易でない。又この混合物を得るには活性炭
を特別に微細化し、しかも混合量を相当に低い、例えば
嵩比で等量前後のような限られたものとしなければなら
ないし、用いられる金属質焼結材粉末の材質、性状によ
っても相当の影響を受ける。
本発明者等は活性炭を成形ブロック化することについて
検討を重ねた結果、金属質焼結材粉末を用いて活性炭の
焼結体を得ることが好ましいブロック化を得しめる手法
との結論に達した。然しこの活性炭は多孔組織材で軽量
であるのに対し、焼結材粉末たる金属材は重量が大で異
質であって、これを均等に混合することは特別な混合法
を用いても容易でない。又この混合物を得るには活性炭
を特別に微細化し、しかも混合量を相当に低い、例えば
嵩比で等量前後のような限られたものとしなければなら
ないし、用いられる金属質焼結材粉末の材質、性状によ
っても相当の影響を受ける。
【００２６】例えば金属質焼結材として最も好ましいも
のと推測されたCu−Ni合金を用いるとしても、活性炭を
１００メッシュ以下に微細化し、Cu−Ni粉についても同
様に微細化して混合可能な範囲はCu−Ni粉１０重量部に
対して活性炭が1.５重量部が限界状態であって体積比に
すると、Cu−Ni粉：活性炭は３：５が限界状態である。
即ちこの程度が限界であるとCu−Niを多量に必要とする
ことから高価となって特別な用途にしか利用できないよ
うなこととなり、しかも活性炭量が少いことから該活性
炭に求められる浄化、脱臭などの機能も限られたものと
なる。焼結に当たっても例えば黒鉛型内に充填したまま
で焼結処理することが必要で、工数的や熱エネルギー的
に不利とならざるを得ないことになる。
のと推測されたCu−Ni合金を用いるとしても、活性炭を
１００メッシュ以下に微細化し、Cu−Ni粉についても同
様に微細化して混合可能な範囲はCu−Ni粉１０重量部に
対して活性炭が1.５重量部が限界状態であって体積比に
すると、Cu−Ni粉：活性炭は３：５が限界状態である。
即ちこの程度が限界であるとCu−Niを多量に必要とする
ことから高価となって特別な用途にしか利用できないよ
うなこととなり、しかも活性炭量が少いことから該活性
炭に求められる浄化、脱臭などの機能も限られたものと
なる。焼結に当たっても例えば黒鉛型内に充填したまま
で焼結処理することが必要で、工数的や熱エネルギー的
に不利とならざるを得ないことになる。
【００２７】そこで、本発明者等は上述したような活性
炭をブロック成形化し、焼結に当たって、活性炭にでき
るだけ余分なものを吸着させることがないような補助剤
として水を採用することとなし、有利で、活性炭配合量
の高い焼結成形体を得しめる手法として金属質焼結材微
粉末に水を加えて混合することにより粘着性をもった泥
漿（スラリー）となし、このものによって活性炭表面を
覆うことによって両者の均等混合状態を形成する方法を
想到した。
炭をブロック成形化し、焼結に当たって、活性炭にでき
るだけ余分なものを吸着させることがないような補助剤
として水を採用することとなし、有利で、活性炭配合量
の高い焼結成形体を得しめる手法として金属質焼結材微
粉末に水を加えて混合することにより粘着性をもった泥
漿（スラリー）となし、このものによって活性炭表面を
覆うことによって両者の均等混合状態を形成する方法を
想到した。
【００２８】上記のような手法によるものは均一混合を
適切に得しめると共にその活性炭粒子相互を前記泥漿に
よって結合させて所要の形態に成形せしめ、これを乾燥
させると共にそのまま焼結すれば均一状態の分布関係を
有し、金属質焼結部によって一体化成形された活性炭部
体を任意の形態、寸法のものとして平易に得ることので
きることを確認した。
適切に得しめると共にその活性炭粒子相互を前記泥漿に
よって結合させて所要の形態に成形せしめ、これを乾燥
させると共にそのまま焼結すれば均一状態の分布関係を
有し、金属質焼結部によって一体化成形された活性炭部
体を任意の形態、寸法のものとして平易に得ることので
きることを確認した。
【００２９】また本発明においては上記のように水のよ
うな液体を利用して活性炭粒子に金属質焼結材粉末を覆
着するに当って適宜に粘着材を併用する。即ち、ポリビ
ニルアルコール、澱粉質、樹脂系などの粘着材を適当に
採用することにより金属質焼結材粉末を活性炭粒子の周
囲に安定に層着し、比較的少ない金属質焼結材粉末で有
効な被覆状態を形成する。従って相対的に活性炭粒子量
を増大し、効率的な吸着脱臭効果を得しめる。
うな液体を利用して活性炭粒子に金属質焼結材粉末を覆
着するに当って適宜に粘着材を併用する。即ち、ポリビ
ニルアルコール、澱粉質、樹脂系などの粘着材を適当に
採用することにより金属質焼結材粉末を活性炭粒子の周
囲に安定に層着し、比較的少ない金属質焼結材粉末で有
効な被覆状態を形成する。従って相対的に活性炭粒子量
を増大し、効率的な吸着脱臭効果を得しめる。
【００３０】更に本発明によるものは活性炭粒子層と金
属質焼結材粉末とを適当な厚さの層として交互に敷き、
あるいは容器内に装入して振動処理することにより活性
炭粒子と焼結材粉末とを充分に接合させた状態となし、
該状態の下に焼結処理して目的の製品とすることができ
る。即ちこのようにすることにより特別な造粒工程およ
び泥漿状態とする工程を必要としないで目的の活性炭焼
結体を得ることができる。
属質焼結材粉末とを適当な厚さの層として交互に敷き、
あるいは容器内に装入して振動処理することにより活性
炭粒子と焼結材粉末とを充分に接合させた状態となし、
該状態の下に焼結処理して目的の製品とすることができ
る。即ちこのようにすることにより特別な造粒工程およ
び泥漿状態とする工程を必要としないで目的の活性炭焼
結体を得ることができる。
【００３１】（実施例１）具体的な製造方法の１例を説
明すると、１００メッシュ以下とされたCu−３０％Ni粉
１００重量部を容器に採り、これに粒度が３mm程度の粗
粒分含有活性炭４０重量部を加え、水で混練し泥漿状と
した後、４０×６０×８mmの板状に成形し、１０００℃
×３０min の焼結処理をなした。
明すると、１００メッシュ以下とされたCu−３０％Ni粉
１００重量部を容器に採り、これに粒度が３mm程度の粗
粒分含有活性炭４０重量部を加え、水で混練し泥漿状と
した後、４０×６０×８mmの板状に成形し、１０００℃
×３０min の焼結処理をなした。
【００３２】前記したところと同じCu−Ni粉１００重量
部と0.１mm以下に破砕された微粒活性炭２５部とを水を
加えて混練泥漿状とした後、同じく４０×６０×８mmの
板状に成形し、１０００℃×３０min の焼結処理をなし
た。
部と0.１mm以下に破砕された微粒活性炭２５部とを水を
加えて混練泥漿状とした後、同じく４０×６０×８mmの
板状に成形し、１０００℃×３０min の焼結処理をなし
た。
【００３３】得られた製品においては何れのものも略均
一な混合状態の製品として得られ、その配合は容量的に
は活性炭がCu−Ni粉の５〜８倍程度のものであるから焼
結組織はスポンジ状で通気性、通水性を有しながら強度
的には取扱操作によって欠損するようなことがなく、水
道管路中にセットして浄水処理用とするに好ましい製品
を得ることができた。
一な混合状態の製品として得られ、その配合は容量的に
は活性炭がCu−Ni粉の５〜８倍程度のものであるから焼
結組織はスポンジ状で通気性、通水性を有しながら強度
的には取扱操作によって欠損するようなことがなく、水
道管路中にセットして浄水処理用とするに好ましい製品
を得ることができた。
【００３４】前記のように重量比で１００：２５〜４０
の割合によるCu−Ni粉と活性炭との混合物は容量的には
活性炭がCu−Ni粉の５〜８倍程度のものであるから浄化
作用ないし耐用性が同時に適切に得られた製品と言える
が、本発明者等は更にこの場合の活性炭混入比を高める
ことについて検討したところ、金属質焼結材粉末の粒
度、粒形を調整することにより上記のように混練後板状
に成形し、焼結する場合の手法においても金属質焼結材
容量に対し活性炭容量が１１倍程度まで高められたもの
であっても略適切な成形性と強度性を有する製品として
得られることを確認した。
の割合によるCu−Ni粉と活性炭との混合物は容量的には
活性炭がCu−Ni粉の５〜８倍程度のものであるから浄化
作用ないし耐用性が同時に適切に得られた製品と言える
が、本発明者等は更にこの場合の活性炭混入比を高める
ことについて検討したところ、金属質焼結材粉末の粒
度、粒形を調整することにより上記のように混練後板状
に成形し、焼結する場合の手法においても金属質焼結材
容量に対し活性炭容量が１１倍程度まで高められたもの
であっても略適切な成形性と強度性を有する製品として
得られることを確認した。
【００３５】また焼結金属材としてはCu−Ni合金のみな
らず、銅、錫、ニッケル、銀およびそれらの合金さらに
該合金を組み合わせたものを広く採用し、略同様に好ま
しい製品を安定して製造することができる。特に銅、銀
または銅系、銀系合金によるものは銅、銀イオンによる
殺菌効果（微量イオンのオリゴディミナー）の如きも期
待することができ、また生体にとっても微量な銅はヘモ
グロビンの生成などに有効であって水処理などに適した
製品を得ることができる。
らず、銅、錫、ニッケル、銀およびそれらの合金さらに
該合金を組み合わせたものを広く採用し、略同様に好ま
しい製品を安定して製造することができる。特に銅、銀
または銅系、銀系合金によるものは銅、銀イオンによる
殺菌効果（微量イオンのオリゴディミナー）の如きも期
待することができ、また生体にとっても微量な銅はヘモ
グロビンの生成などに有効であって水処理などに適した
製品を得ることができる。
【００３６】（実施例２）実施例１におけると同じCu−
３０％Ni（比重が8.９４ｇ／cm3 ）粉１００重量部に平
均粒度が３mm程度の粗粒含有活性炭（比重が0.４７ｇ／
cm2 ）６０重量部と水５０重量部を加え、混練して活性
炭表面に金属粉が均一に付着された状態に造粒した。
３０％Ni（比重が8.９４ｇ／cm3 ）粉１００重量部に平
均粒度が３mm程度の粗粒含有活性炭（比重が0.４７ｇ／
cm2 ）６０重量部と水５０重量部を加え、混練して活性
炭表面に金属粉が均一に付着された状態に造粒した。
【００３７】上記のようにして造粒された混練物は次い
で実施例１におけると同様の４０×６０×８mmの板状に
成形し、１０００℃×３０min の焼結処理をなし活性炭
焼結体とした。また、この時の混練物は実施例１の様な
泥漿状ではないので成形前における混練物の取扱いが容
易であり、作業効率上有利である。
で実施例１におけると同様の４０×６０×８mmの板状に
成形し、１０００℃×３０min の焼結処理をなし活性炭
焼結体とした。また、この時の混練物は実施例１の様な
泥漿状ではないので成形前における混練物の取扱いが容
易であり、作業効率上有利である。
【００３８】前記のようにして得られた活性炭焼結体に
対して水道水を通し、残留塩素試験を実施したところ、
充分な通水性があり、また水道水中に含有されていた残
留塩素が除去されていることが確認された。
対して水道水を通し、残留塩素試験を実施したところ、
充分な通水性があり、また水道水中に含有されていた残
留塩素が除去されていることが確認された。
【００３９】（実施例３）実施例１、２におけると同じ
Cu−３０％Ni粉１００重量部と平均粒度３mm程度の粗粒
含有活性炭８０重量部と共にポリビニルアルコール（Ｐ
ＶＡ）６重量部および水６０重量部を添加し、同様に造
粒して同様の４０×６０×８mmの板状に成形し、これを
１０００℃×３０min の焼結処理して活性炭焼結体とし
た。即ちこのものはＰＶＡによって金属質焼結材粉末の
量を減少させた焼結体で活性炭が金属質焼結材の１５倍
程度のものであって、活性炭としての通気性ないし通水
性を実施例２のもの以上に適切に具備した活性炭焼結体
である。
Cu−３０％Ni粉１００重量部と平均粒度３mm程度の粗粒
含有活性炭８０重量部と共にポリビニルアルコール（Ｐ
ＶＡ）６重量部および水６０重量部を添加し、同様に造
粒して同様の４０×６０×８mmの板状に成形し、これを
１０００℃×３０min の焼結処理して活性炭焼結体とし
た。即ちこのものはＰＶＡによって金属質焼結材粉末の
量を減少させた焼結体で活性炭が金属質焼結材の１５倍
程度のものであって、活性炭としての通気性ないし通水
性を実施例２のもの以上に適切に具備した活性炭焼結体
である。
【００４０】（実施例４）前記した実施例２、３の造粒
工程を施したものは、混練物が乾燥状態でありその取扱
いが泥漿状態のものと比較して著しく容易であった。し
かしながら乾燥状態であるが故に金属質焼結材粉末が活
性炭粒子間に凝集し接合部を形成した状態とはなり難
く、成形体および焼結体の強度的には実施例１のものと
比較して劣っていた。
工程を施したものは、混練物が乾燥状態でありその取扱
いが泥漿状態のものと比較して著しく容易であった。し
かしながら乾燥状態であるが故に金属質焼結材粉末が活
性炭粒子間に凝集し接合部を形成した状態とはなり難
く、成形体および焼結体の強度的には実施例１のものと
比較して劣っていた。
【００４１】そこで内径８５mmの円形容器内にCu−３０
％Ni粉とCu−９％Sn粉を等量に混合した混合粉を厚さ１
mm程度に薄く敷き、その上に活性炭を層入し、更にその
上にCu−Ni粉を厚さ0.５〜１mm程度に装入し、振動処理
して活性炭粒子間にも前記混合粉が充填された状態とし
たものを前記同様に１０００℃×３０min で焼結して目
的の活性炭焼結体とした。
％Ni粉とCu−９％Sn粉を等量に混合した混合粉を厚さ１
mm程度に薄く敷き、その上に活性炭を層入し、更にその
上にCu−Ni粉を厚さ0.５〜１mm程度に装入し、振動処理
して活性炭粒子間にも前記混合粉が充填された状態とし
たものを前記同様に１０００℃×３０min で焼結して目
的の活性炭焼結体とした。
【００４２】なお活性炭としては前記のように金属質焼
結材粉末を附着造粒したものと金属質焼結材粉末の附着
造粒をなすことのない単に活性炭粒子との混合状態のも
のの２種を準備製作したが、このようにして得られた製
品の状態は図１、図３に側面図を示し、また図２、図４
にその表面と糸鋸によって切断された断面を併せて示す
如くで、これらの図１〜図４において左側の図１、図２
は金属質焼結材粉末で造粒された場合、右側の図３、図
４は単に混合状態とされた場合を示すものである。
結材粉末を附着造粒したものと金属質焼結材粉末の附着
造粒をなすことのない単に活性炭粒子との混合状態のも
のの２種を準備製作したが、このようにして得られた製
品の状態は図１、図３に側面図を示し、また図２、図４
にその表面と糸鋸によって切断された断面を併せて示す
如くで、これらの図１〜図４において左側の図１、図２
は金属質焼結材粉末で造粒された場合、右側の図３、図
４は単に混合状態とされた場合を示すものである。
【００４３】然してこのようにして得られたものは何れ
にしても前記のように敷き込まれた金属質焼結材のみに
よる金属質焼結表面層１、２を上下に有し、その間に活
性炭粒子と金属質焼結材との混合焼結層３が形成された
ものであって、前記表面層１、２により全体の強度が充
分に高められ、図２のように上下に１〜３mm程度の層
１、２の形成されたものは数十cm程度の高さから床面に
落下衝突させても亀裂や破損を生じない程度のものとし
て得られる。
にしても前記のように敷き込まれた金属質焼結材のみに
よる金属質焼結表面層１、２を上下に有し、その間に活
性炭粒子と金属質焼結材との混合焼結層３が形成された
ものであって、前記表面層１、２により全体の強度が充
分に高められ、図２のように上下に１〜３mm程度の層
１、２の形成されたものは数十cm程度の高さから床面に
落下衝突させても亀裂や破損を生じない程度のものとし
て得られる。
【００４４】何れにしても金属質焼結表面層１、２は外
観ないし肉眼観察上金属層と同然であるが顕微鏡観察上
は微細金属粉が殆んど圧縮などを受けることなしに焼結
されたことにより径0.１〜１００μm 、特に径１〜５０
μm 程度の微細孔を主体として形成されたものである。
即ち表面層１、２は通気、通液性を有しており、活性炭
焼結体１０の厚さ方向において通気、通液することがで
き、特に加圧条件下においては好ましい能率的濾過作用
が得られることが確認され、中間の活性炭との混合焼結
層３において好ましい脱臭、脱色効果を得ることができ
る。
観ないし肉眼観察上金属層と同然であるが顕微鏡観察上
は微細金属粉が殆んど圧縮などを受けることなしに焼結
されたことにより径0.１〜１００μm 、特に径１〜５０
μm 程度の微細孔を主体として形成されたものである。
即ち表面層１、２は通気、通液性を有しており、活性炭
焼結体１０の厚さ方向において通気、通液することがで
き、特に加圧条件下においては好ましい能率的濾過作用
が得られることが確認され、中間の活性炭との混合焼結
層３において好ましい脱臭、脱色効果を得ることができ
る。
【００４５】即ち、上記のようにして得られたものは強
度的に実施例２、３のものより充分に高い製品であって
圧壊強度は５０kg／cm2 以上であり、水圧その他に充分
に耐え、0.５〜5.０kg／cm2 程度の圧力流路に設定して
も十分な通水性を有し、水道水中に含まれる残留塩素そ
の他の不純物を有効に除去し得るものであった。
度的に実施例２、３のものより充分に高い製品であって
圧壊強度は５０kg／cm2 以上であり、水圧その他に充分
に耐え、0.５〜5.０kg／cm2 程度の圧力流路に設定して
も十分な通水性を有し、水道水中に含まれる残留塩素そ
の他の不純物を有効に除去し得るものであった。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したような本発明によるときは
活性炭の焼結体として、夫々の利用目的に適したブロッ
ク体を金属質焼結体製品として得ることができ、これを
水その他の液体や気体などの浄化、脱臭目的において有
利に利用せしめ得るもので、その製造も容易且つ的確で
あるなど工業的にその効果が大である。
活性炭の焼結体として、夫々の利用目的に適したブロッ
ク体を金属質焼結体製品として得ることができ、これを
水その他の液体や気体などの浄化、脱臭目的において有
利に利用せしめ得るもので、その製造も容易且つ的確で
あるなど工業的にその効果が大である。
【図１】実施例４で得られた造粒を行った場合の活性炭
焼結体の側面図である。
焼結体の側面図である。
【図２】実施例４で得られた造粒を行った場合の活性炭
焼結体の平面図および断面図を併せて示した説明図であ
る。
焼結体の平面図および断面図を併せて示した説明図であ
る。
【図３】実施例４で得られた造粒を行わない場合の活性
炭焼結体の側面図である。
炭焼結体の側面図である。
【図４】実施例４で得られた造粒を行わない場合の活性
炭焼結体の平面図および断面図を併せて示した説明図で
ある。
炭焼結体の平面図および断面図を併せて示した説明図で
ある。
１ 金属質焼結表面層（上面） ２ 金属質焼結表面層（下面） ３ 活性炭粒子と金属質焼結材との混合焼結層 １０ 活性炭焼結体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 35/52 Ｃ Ｃ２２Ｃ 1/05 Ａ
Claims (7)
- 【請求項１】 活性炭１００重量部と金属質焼結材１０
０〜１２００重量部より成り、金属質焼結材が活性炭粒
子間に介在して焼結されたことを特徴とする活性炭焼結
体。 - 【請求項２】 活性炭粒子と金属質焼結材との混合焼結
層に対し、実質的に金属質焼結材を主体とした金属質焼
結表面層を形成し、該金属質焼結表面層に径１〜５０μ
m の細孔を主体として形成したことを特徴とする活性炭
焼結体。 - 【請求項３】 金属質焼結材が１００メッシュ以下とさ
れた銅、錫、ニッケル、銀または銅系、錫系、ニッケル
系、銀系合金の粉末による被覆層が焼結組織として活性
炭粒子間に形成されたことを特徴とする請求項１または
請求項２に記載の活性炭焼結体。 - 【請求項４】 １００メッシュ以下とされた金属質焼結
材粉末、0.１〜１０mmあるいは0.１mm以下に破砕された
活性炭粒子と結合材を混合し、活性炭粒子に金属質焼結
材粉末を被覆層着させる造粒工程と、その後所定形態に
成形し、該成形体に対し焼結処理する工程から成ること
を特徴とする活性炭焼結体の製造方法。 - 【請求項５】 液状とされた粘着材を用いて活性炭粒子
に対する金属質焼結材粉末の被覆層着を図ることを特徴
とする請求項４に記載の活性炭焼結体の製造方法。 - 【請求項６】 0.１〜１０mmあるいは0.１mm以下に粉砕
された活性炭粒子に１００メッシュ以下とされた金属質
焼結材粉末を液体の存在下で被覆層着させた泥漿状とし
たものにより所定形態に成形し、該成形体を焼結処理す
ることを特徴とする活性炭焼結体の製造方法。 - 【請求項７】 容器内に活性炭粒子と金属質焼結材粉末
とを交互に層として装入してから振動を付与して金属質
焼結材粉末を活性炭粒子間に充填せしめ、該金属質焼結
材粉末充填状態で焼結処理することを特徴とする活性炭
焼結体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5111203A JP2657938B2 (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 活性炭焼結体およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5111203A JP2657938B2 (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 活性炭焼結体およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06296863A true JPH06296863A (ja) | 1994-10-25 |
| JP2657938B2 JP2657938B2 (ja) | 1997-09-30 |
Family
ID=14555125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5111203A Expired - Fee Related JP2657938B2 (ja) | 1993-04-15 | 1993-04-15 | 活性炭焼結体およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2657938B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11278823A (ja) * | 1998-03-25 | 1999-10-12 | Kuraray Chem Corp | 抗菌活性炭とその製造方法 |
| KR20010002570A (ko) * | 1999-06-16 | 2001-01-15 | 이한종 | 유기화합물 제거를 위한 금속촉매 활성탄의 제조방법 |
| CN100431949C (zh) * | 2003-11-25 | 2008-11-12 | 格雷弗技术有限公司 | 气体烧结碳块的方法 |
| JPWO2019004102A1 (ja) * | 2017-06-30 | 2019-11-07 | 国立大学法人信州大学 | 重水素低減水の製造方法、および重水素濃縮水の製造方法 |
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1993
- 1993-04-15 JP JP5111203A patent/JP2657938B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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| JP2657938B2 (ja) | 1997-09-30 |
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